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倒置 A 2 /0 工艺处理低碳源污水强化脱氮 调控技术研究

倒置 A 2 /0 工艺处理低碳源污水强化脱氮 调控技术研究. 重 庆 大 学 城市建设与环境工程学院 张智 陈杰云. —— 重庆市鸡冠石污水处理厂. 重庆排水有限公司 鸡冠石污水处理厂 李 勇. 2009 年 10 月 23 日. 汇报主要内容. 鸡冠石厂概况. 初期运行情况及存在问题. 调控措施及结果分析. 低温脱氮措施. 结论与建议. 1. 鸡冠石厂概况. 1.1 鸡冠石污水处理厂厂区位置. 位于南岸区鸡冠石镇. 1. 鸡冠石厂概况. 1. 鸡冠石厂概况. 1.2 服务范围.

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倒置 A 2 /0 工艺处理低碳源污水强化脱氮 调控技术研究

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  1. 倒置A2/0工艺处理低碳源污水强化脱氮调控技术研究倒置A2/0工艺处理低碳源污水强化脱氮调控技术研究 重 庆 大 学 城市建设与环境工程学院 张智 陈杰云 ——重庆市鸡冠石污水处理厂 重庆排水有限公司 鸡冠石污水处理厂 李 勇 2009年10月23日

  2. 汇报主要内容 鸡冠石厂概况 初期运行情况及存在问题 调控措施及结果分析 低温脱氮措施 结论与建议

  3. 1.鸡冠石厂概况 1.1鸡冠石污水处理厂厂区位置 位于南岸区鸡冠石镇

  4. 1.鸡冠石厂概况

  5. 1.鸡冠石厂概况

  6. 1.2服务范围 该厂服务范围为重庆主城区嘉陵江南岸、长江南北岸、主要包括杨公桥、土湾、化龙桥、牛角沱、大溪沟、洪崖洞、龙凤溪、储奇门、海棠溪、鸡冠石等11个排水区域，（即重庆市主城B、C、D主截流干管收集的城市污水）。排水体制基本为合流制，服务面积125平方公里，服务人口169万人。 1.鸡冠石厂概况

  7. 1.3处理水量 鸡冠石污水处理厂占地面积820亩，设计规模旱季60万吨/日，雨季135万吨/日；远期设计规模80万吨/日，雨季165万吨/日。 实际处理水量： 1）管网完善 逐渐增大 2）合流制 6~9月水量大 3）节假日 水量锐减 已满负荷运行 准备三期扩建 1.鸡冠石厂概况

  8. 2007年处理水量（逐日、月平均） 1.鸡冠石厂概况

  9. 1.鸡冠石厂概况 2008年处理水量（逐日、月平均）

  10. 1.鸡冠石厂概况 1.4进出水水质 污水处理厂设计进出水水质 　该厂出水执行城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)一级B标。

  11. 1.鸡冠石厂概况（实际进水水质） 2007年逐日进水COD变化图 2007年逐日进水BOD变化图

  12. 1.鸡冠石厂概况（实际进水水质） 2007年逐日进水SS变化图 2007年逐日进水NH3-N变化图

  13. 1.鸡冠石厂概况（实际进水水质） 2007年逐日进水TN变化图 2007年逐日进水TP变化图

  14. 1.鸡冠石厂概况 1.4进出水水质 污水处理厂实际进水水质 实际运行发现，该厂的进水水质与设计水质存在较大的差异，并且变化较大。

  15. 1.鸡冠石厂概况 1.4进出水水质分析 BOD5/CODcr为0.42 生化性较好 BOD5/TN仅为2.5 BOD5/TP为18.4 一般认为当污水中的BOD5/TN>4，BOD5/TP>20时， 即认为碳源是充足。 由此可见鸡冠石厂为低碳源污水 （我国南方污水厂普遍存在现象）。

  16. 1.5工艺流程 1.鸡冠石厂概况 鸡冠石污水处理厂工艺流程

  17. 1.鸡冠石厂概况 1.6主体设计参数 倒置A2/O池共设置3座，每座由2组池子组成。 单池处理水量10万m3/d，设计技术参数如下： • 缺氧区共6格，厌氧区4格（共一段廊道），好氧区共3段廊道。总停留时间为10.49h，停留时间分别为2.22h、1.48h、6.79h。 • 污泥龄为21.4d。 • 污泥回流比为60%，内回流比为150%。 • 污泥浓度：3300mg/L。 • 潜水搅拌器配置为缺氧区6台，厌氧区4台。

  18. 2.初期运行情况及存在问题 2.1初期运行情况 初期运行，BOD5、CODCr、SS、NH3-N去除效果较好，均能持续稳定达标，并且去除率稳定在90%以上。NH3-N出水始终稳定在0.5mg/L左右，去除率高达99%。但TN、TP去除效果不太理想，出水时常超标，且受进水水质的影响出水水质波动较大。

  19. 2.初期运行情况及存在问题 　鸡冠石污水处理厂2006年5~12月单位电耗情况 由图可知，单位电耗在2006年5月～12月呈略下降的趋势， 处理吨污水平均电耗在0.26kW·h左右。这个时期曝气量普遍较大，气水比维持在6左右。

  20. 2.初期运行情况及存在问题 2.2存在问题 1）冲击负荷大 2）进水碳源较低，系统脱氮除磷效果不理想。 3）单位电耗仍有下降的潜能。 4）沉砂池对于细砂去除效果不好

  21. 2.初期运行情况及存在问题 2.3原因分析 出水NH3-N值过低、增加电耗 BOD5/TN约2.5 有机成份不足 内回流DO值高 碳源不足 硝化区容量过大 影响反硝化环境 脱氮效果不好

  22. 3.调控技术措施及效果分析 3.1调控措施 调控理念 碳源优先满足脱氮要求，辅助化学除磷 外加碳源 增加生化区碳源量 工艺调整 促进好氧区同步硝化反硝化 提高系统反硝化能力

  23. 3.调控技术措施及效果分析 （1）采取辅助化学除磷技术 在曝气池出水处投加液态氯化铁，在生物除磷的基础上辅助化学除磷保证出水TP达标。 生物脱氮、除磷对碳源呈竞争关系 选择 物化法脱氮成本高 辅助化学除磷 化学沉淀除磷 效果好、成本低

  24. 3.调控技术措施及效果分析 （1）采取辅助化学除磷技术 投药方式：同时沉淀除磷 利用二沉池作为沉淀区，通过曝气池的跌水能量混合 无需附加构筑物 药剂选择：液态氯化铁 投加量：约有0.5mg/L的磷需采用化学方法去除 约2.4吨

  25. 3.调控技术措施及效果分析 （2）碳源的补充 1）投加长生桥垃圾填埋场渗滤液 　每天处理本地长生桥垃圾填埋场渗滤液约20车渗滤液投配比约为0.1％。 渗滤液COD/TN为7~15高于原水 补充碳源 对活性污泥系统无毒害作用（镜检） 同时为垃圾渗滤液的去除提供出路

  26. 3.调控技术措施及效果分析 2）缩短初沉池水力停留时间（HRT） 从2006年12月份开始，在38万吨进水情况下，初沉池运行3座其中的2座，每座开启6格中的2格，HRT缩短2/3。 2007年5月后，根据水量的增加启用了第3座初沉池后，池中格数开启数量也相应进行调整。 由于砂存在的问题，故未选择完全超越。 （细砂对系统运行危害较大、除砂方案研究）

  27. 3.调控技术措施及效果分析 初沉池缩短停留时间前后进、出水COD变化情况 进入生化池中的COD浓度相对调控前提高了15%

  28. 3.调控技术措施及效果分析 （3）工艺的调控 1）提高反应池内MLSS，控制DO值 MLSS控制在 4000～5000mg/L，控制其好氧区DO值在 1.5~2mg/L左右。

  29. 3.调控技术措施及效果分析 2）延长倒置A2/O生物反应池反硝化段时间 控制好氧区第3段处于缺氧状态，确保内回流携带到DO值低。该段限制性曝气长度通过NH3-N沿程削减变化确定 既保证硝化效果，又节省碳源和曝气能耗，为反硝化创造条件。 07年方案：

  30. 3.调控技术措施及效果分析 2）延长倒置A2/O生物反应池反硝化段时间 鉴于控制好氧第3段的DO值，容易导致污泥沉积池底部，且导致生物反应池出水处、二沉池中偶尔出现厌氧污泥上浮等情况。利用07年限制性曝气长度为基准，调整为控制好氧第1段的曝气量，延长反硝化段长度，提高反硝化效率。 08年方案：

  31. 3.调控技术措施及效果分析 3）提高回流比 理论上脱氮率同回流比的关系：η＝R/(1+R) 有研究表明单纯加大污泥回流比时比单纯加大污水回流比时的TN去除效果要好。 最终内回流调整为200%，外回流调整为100%。

  32. 3.调控技术措施及效果分析 4.2效果分析 （1）NH3-N去除效果(2007)

  33. 3.调控技术措施及效果分析 （1）NH3-N去除效果(2008)

  34. 3.调控技术措施及效果分析 （1）NH3-N去除效果(2008) 对2007~2008年系统对NH3-N的去除率在90%左右，去除效果很好。 MLSS一直维持在4000~5000mg/L左右的高浓度，大量的硝化菌聚集，虽然减少了硝化区的容积，仍能取得良好的 NH3-N去除效果。

  35. 3.调控技术措施及效果分析 （2）TN去除效果(2007)

  36. 3.调控技术措施及效果分析 （2）TN去除效果(2008)

  37. 3.调控技术措施及效果分析 （2）TN去除效果 • 除2007年1月份污水厂出水TN超标外，其他月份TN都基本能稳定达标，稳定在17.5mg/L左右。 • 冬、春季节TN出水经常维持在18~19mg/L之间。 • 出水TN的平均去除率由工艺调控前的35%左右提高到调控后的50%左右。 • 碳源相对充足一些 • 缺氧段位于最前端，优先满足了反硝化脱氮对碳源的要求，且缺氧段污泥浓度高与好氧段30%。 • 好氧区存在同步硝化反硝化作用（SND）。该厂好氧段污泥浓度4000~5000mg/L，DO控制在2mg/L。

  38. 3.调控技术措施及效果分析 生物反应池中各区域MLSS值 缺氧区污泥浓度高30%，反硝化能力加强

  39. 3.调控技术措施及效果分析 （3）单位电耗分析 工艺调控后，2007年单位污水平均电耗在0.22kW.h左右，相比于调控前节能约20%。

  40. 4.调控技术措施及效果分析 （3）单位电耗分析 （1）规模效应使单位电耗减少。 逐渐满负荷；且冬、春季单耗高于夏、秋季，与处理水量也有关系。 （2）在线DO值和出水NH3-N值及时调整鼓风机工况 气水比大约4.5左右，节约了鼓风机电耗。鼓风曝气系统电耗一般占全厂电耗的60%左右。

  41. 4.低温脱氮研究 4.1针对性措施 根据06、07年的运行数据可知，冬、春季节对TN的去除存在出水不达标的风险。 冬季污水厂运行就是要充分把握进水营养物的浓度与微生物对溶解氧的需求的协调问题。 从2008年11月初起， （1）通过减少剩余污泥泵排泥次数和排泥量，半个月控制MLSS到5500~ 6000mg/L之间。 （2）控制系统好氧区溶解氧处于较低水平——1.0mg/L左右。

  42. 4.低温脱氮研究 4.2实际运行效果

  43. 4.低温脱氮研究 4.3效果分析 工艺脱氮效果明显，TN依然能够维持在14~16mg/L出水。 分析原因如下： 1）高污泥浓度，意味着能够产生更大颗粒的活性污泥。 2）对污泥的镜检，可以发现生物相发生了明显变化。 3）控制降低溶解氧，更易形成反硝化环境。 4）高污泥浓度提高了反硝化细菌的浓度，而与反硝化细 菌的浓度呈一级反应，故提高了反硝化速率。

  44. 5.结论与建议 （1）通过调控技术，降低好氧区第一或第三段的DO值，使其处于缺氧状态，强化系统反硝化能力，TN去除率从35%提高到54%，辅助化学除磷，TP去除率从45%提高到80%，系统功能得到提升。 （2）在低温条件下，通过提高污泥浓度，达到使出水TN能够顺利达标，并留有很大余地。为安全度冬提供了运行模式。 （3）采取调控技术，减少了生物反应池的气水比，系统节约电耗20%，达到节能降耗的目的。

  45. 5.结论与建议 （4）该厂可以在TN、TP出水达标的前提下，继续通过工艺调控、技术改造，提高系统生物除磷效果，减少化学除磷药剂使用量，充分挖掘倒置A2/O工艺的同时脱氮除磷优点。 （5）建议在好氧第三段增设搅拌器，更好的控制缺氧环境。 （6）建议在厌缺氧区增设硝氮在线检测设备，生物池出水处增设NH3-N在线检测设备。以便更好的指导和调整工艺和设备运行工况。 （7）建议改造曝气系统，通过与在线监测 设备联系实现系统精确曝气。

  46. Email：chenjieyun1004@163.com 谢谢

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